JP4857221B2 - Transformer - Google Patents
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Description
本発明は変圧器に係り、特に、短絡事故の発生時に巻線が電磁機械力により変形するのを防止する構成に関する。 The present invention relates to a transformer, and more particularly to a configuration for preventing a winding from being deformed by an electromagnetic mechanical force when a short circuit accident occurs.
従来、巻線に働く電磁機械力に対しては、特許文献1に記載されているのように、巻線の組み込まれた鉄心と、この上下に設けられた締め金具と、この締め金具に連結する巻線補強金具を備えて、前記巻線補強金具により前記巻線の側面を押さえるようにして、短絡事故発生時の巻線の外側への変形を防止するように、対策がとられていた。変形防止作用としては図3を用いて説明すると、巻線2に作用する矢印方向の電磁機械力は、巻線補強金具5で受け、この力を上下の締め金具3,4に伝える。
Conventionally, with respect to the electromagnetic mechanical force acting on the winding, as described in
上記従来技術では、上下の締め金具3,4の両端が巻線2の側面の上下に位置しており、この両端にボルト7により補強金具5を強固に固定され、この補強金具5でコイル2に作用する外側への電磁機械力を支える。しかしながら、この電磁機械力を支えるとき、補強金具5が図3に破線8で示すように、締め金具両端の上下のボルト7を支点として変形することになり、上下にボルトが離れている程、大きく変形するという問題がある。
In the above prior art, both ends of the upper and
また、上下の締め金具3,4が巻線2の側面付近まで直線形状に伸びており、補強金具5を固定するボルト7が更に外側に突出した構造となっているため、締め金具の形状が大型となって油入り変圧器の場合、収納するタンクが広がり、油量増大、質量増大の原因になる。
In addition, since the upper and
本発明は、上記従来技術の状況に鑑み、電磁機械力による巻線の変形が小さく、しかも小型化と重量の低減化と特性の向上を図った変圧器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a transformer in which the deformation of the winding due to the electromagnetic mechanical force is small, and the size is reduced, the weight is reduced, and the characteristics are improved.
上記課題点を解決するために、本発明は、磁路を形成する環状のコアと、上記コアに巻装されたコイルからなる変圧器本体が支持部材で支持される変圧器であって、上記支持部材が上記コアの天頂部の上方に配され該天頂部を覆う上部片と、上記コアの底部側に配され該コアの底部を支持する下部片と、上記上部片と上記下部片との両側面部の間を連結する連結部材を備えてことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a transformer in which a transformer body including an annular core that forms a magnetic path and a coil wound around the core is supported by a support member, An upper piece that is disposed above the top of the core and covers the top, a lower piece that is arranged on the bottom of the core and supports the bottom of the core, and the upper piece and the lower piece It is characterized by comprising a connecting member for connecting both side portions.
本発明によれば、電磁機械力による巻線の変形が小さく、変圧器の小型化、重量低減化と特性の向上を図ることが出来る。 According to the present invention, the deformation of the winding due to the electromagnetic mechanical force is small, and the transformer can be reduced in size, weight, and characteristics can be improved.
以下、本発明の実施例につき、図1、2面を用いて説明する。図1は、変圧器の正面図、図2は、図1の変圧器における作用の説明図である。本実施例では、変圧器が油入変圧器である場合につき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of the transformer, and FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the transformer of FIG. In this embodiment, the case where the transformer is an oil-filled transformer will be described.
図1において、100は、本発明の実施例としての油入変圧器、10はタンク、1は、油入変圧器100の変圧器本体において磁路を形成する環状のコア、2a、2bはそれぞれ、コア1の両脚部に巻装され、該コア1とともに変圧器本体を構成するコイルである。コイル2a、2bはそれぞれ内側に巻回される内側コイルと、その外側に卷回される外側コイルから構成される。また、3は、コア1の天頂部1aの上方に配されコ字状断面の箱型を有して該天頂部1aを覆う上部片、4は、コア1の底部1b側に配されコ字状断面の箱型を有して該底部1bを支持する下部片である。
In FIG. 1, 100 is an oil-filled transformer as an embodiment of the present invention, 10 is a tank, 1 is an annular core that forms a magnetic path in the transformer body of the oil-filled
5a、5bは、板状で折り曲げ加工された連結部材であって、上記コイル2a、2bの外側にあって上記コア1の幅方向の平面(YZ平面)に沿って配され、上記上部片3と上記下部片4の上記他方の2個の側面部との間を跨って連結する。6aは、連結部材5aを上部片3に結合するボルト、6bは、連結部材5bを上部片3に結合するボルト、6cは、連結部材5aを下部片4に結合するボルト、6dは、連結部材5bを下部片4に結合するボルトである。上記上部片3、上記下部片4、上記連結部材5a、5b及び、上記ボルトは、変圧器本体を支持する支持部材を構成する。
本実施例では、上記連結部材5a、5bが折り曲げ部5a1、5a2、5b1、5b2を有し、これら折り曲げ部は、該連結部材5a、5b最外部から内側に、該コア1外周部に沿うよう折り曲げられた形状とし、その端部は連結部にてボルト6a、6b、6c、6dで上部片3及び、下部片4に固定される。また、上部片3及び、下部片4のX方向の長さL1はコイル最外部長さL2よりも短く構成され、上部片3、下部片4及び、連結部材5a、5bを結合した状態で、コイル中央部に接している該連結部材5a、5bの中間部位5a3、5b3が中身支持材の最外部となる構成である。
In the present embodiment, the connecting
以下、説明中で用いる図2中の構成要素には、図1の場合と同じ符号を付して用いる。図2は、図1の油入変圧器100における本発明の効果を示す説明図である。
In the following description, the components in FIG. 2 used in the description are used with the same reference numerals as in FIG. FIG. 2 is an explanatory view showing the effect of the present invention in the oil-filled
変圧器短絡事故時にはコイル2a、2bはそれぞれ内側コイルと外側コイル間の反発力によりX方向外側に広がろうとする電磁機械力Aが働く(図2では、コイル2bについてのみ矢印で示す。)。本実施例では、連結部材の折り曲げ部5a1、5a2、5b1、5b2を該コア1外周部に沿うよう折り曲げられた形状として、機械力Aを受けるように構成される。これらの折り曲げ部5a1、5a2、5b1、5b2に受ける機械力は、引っ張り力Bとして表され、水平方向(XY平面)に対する上記折り曲げ部の角度θにより分力された値となり(B=A・cosθ)、直接の機械力Aより小さくて済む。
In a transformer short-circuit accident, the
また、折り曲げ部5a1、5a2、5b1、5b2に対し、鉛直方向の力も分力され、固定ボルト6a、6b、6c、6dを支点とした、金具を変形させる曲げモーメントが低減される。
Further, a vertical force is also applied to the bent portions 5a1, 5a2, 5b1, 5b2, and a bending moment for deforming the metal fitting with the
従って、本構造により、上部片3、下部片4及び連結部材5a、5bに加わる力が少なくて済むため、上下部片3,4の質量を低減でき、連結部材5a、5bも簡素化されることにより、全体の質量を低減できる。そして、上記のように上下部片と連結部材が簡素化されるので、金具内に発生する漂遊損(渦電流による損失)を低減できるため、変圧器の特性が向上する。
Therefore, with this structure, since the force applied to the
更に、従来構造のような、直線状の連結部5a、5bを固定ボルトで固定する場合にはボルトが連結部材5a、5bよりX方向外側に突出するため、その部位が中身支持材の最外部となる。一方、本実施例では、中身支持材の最外部が上記連結部材5a、5bの最外部であり、固定ボルト6a、6b、6c、6dが外側に突出しないため、タンク10を縮小することができ、質量、油量を低減できる。
Further, when the linear connecting
また、図2に示すように電磁機械力Aによりコイル2bの側面が変形するが、これに伴って連結部5aが破線9のように変形する。この破線9の変形は、コイル2bの側面の上下の肩部2b1、2b2を支点として発生するが、支点間の距離がコイルの高さであるため、上部片3、下部片4の距離より小さく変形量が少なくて済む。即ち、破線8は従来の変形状態を示すが、支点が上部片3、下部片4に取り付けたボルトとなるため、支点間の距離が大きく変形量も大きくなる。
Further, as shown in FIG. 2, the side surface of the
なお、上記実施例においては、変圧器が油入変圧器である場合につき説明したが、本発明は油入変圧器に限定されない。また、変圧器本体を支持する支持部材における上部片3、下部片4、連結部材5a、5bの結合部をYZ平面に垂直としたが、発明はこれに限定されず、XY平面と垂直であってもよいし、または、YZ平面に対し例えば45℃の角度であっても良い。
In addition, in the said Example, although demonstrated about the case where a transformer was an oil-filled transformer, this invention is not limited to an oil-filled transformer. In addition, although the connecting portion of the
1…コア、1a…コア天頂部、1b…コア底部、2a、2b…コイル、3…上部片、4…下部片、5a、5b…連結部材、5a1、5a2、5b1、5b2…連結部材折り曲げ部、5a3、5b3…連結部材中間部、6a、6b、6c、6d…固定ボルト、10…タンク、100…油入変圧器、A…変圧器短絡事故時の機械力、B…金具引張力、L1…上部片長さ、下部片長さ、L2…コイル最外部長さ。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記支持部材が上記コアの上方に配され該上部を覆う上部片と、
上記コアの底部側に配され該コアの底部を支持する下部片と、
上記上部片と上記下部片との両側面部の間を連結する連結部材とを備え、
上記上部片と下部片の長さはコイル最外部長さより短く構成され、
上記連結部材は、上記コアに沿うように折り曲げられ、上記上部片と下部片と上記連結部材を結合した状態で、コイル側面の中央部に接している連結部材の中間部位が上記支持部材の最外部となるように構成されたことを特徴とする変圧器。 A transformer body comprising a ring-shaped core forming a magnetic path and a coil wound around the core and supported by a support member,
An upper piece covering the upper part with the support member disposed above the core;
A lower piece arranged on the bottom side of the core and supporting the bottom of the core;
And a connecting member connecting the both side portions of the upper piece and said lower piece,
The length of the upper piece and the lower piece is configured to be shorter than the outermost length of the coil,
The connecting member is bent along the core, and in the state where the upper piece, the lower piece, and the connecting member are coupled, the intermediate portion of the connecting member that is in contact with the central portion of the coil side surface is the outermost portion of the support member. A transformer characterized in that it is configured to be external .
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